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新研究確定植樹熱點以促進氣候和生物多樣性的增長

瑪麗娜·馬丁內斯

Mongabay網站

2025年9月3日

在薩丁尼亞實驗林內漫步。照片由馬蒂亞斯·昆茲提供

?作為一種氣候解決方案，再造林正獲得全球發展勢頭，但其成功取決于如何開展以及在哪里開展。

?一項新的研究繪制了植樹和森林再生最有可能帶來氣候、生物多樣性和社區效益的地點，同時避免負面權衡。該項確定了1.95億公頃（4.82億英畝）的再造林熱點，這一數字明顯小于之前的估計。

?之前的研究因包括草原和旱地而受到批評，在這些地方植樹可能會損害生物多樣性并損害生態系統服務。然而，一些專家認為，限制性方法有可能將重要的生態系統排除在恢復議程之外。

?科學家警告說，僅靠植樹并不能解決氣候變化，在減少排放的同時保護現有林將帶來更大的氣候效益。

作為一種氣候解決方案，再造林正在獲得全球發展勢頭，但科學家警告說，不分青紅皂白地植樹是無效的。成功取決于如何完成造林，最重要的是，在哪里完成造林。

《自然通訊》上的一項新研究由大自然保護協會和其他機構的科學家合著，旨在通過繪制造林和再造林最有可能帶來氣候、生物多樣性和社區效益的地點來推進全球再造林工作。作者將他們的發現匯編到一個名為“再造林中心”的基于網絡的工具中。

“再造林是一種現成的、可擴展的、具有成本效益的碳清除解決方案，但我們既沒有精力也沒有財力來恢復各地的樹木，”研究合著者、大自然保護協會首席再造林科學家蘇珊·庫克-巴頓說。“我們這項研究的目標是通過強調再造林對人類、自然和氣候最有希望的地方來幫助加快行動，”她在Mongabay與大自然保護協會團隊進行的電子郵件采訪中補充道。

他們的研究建立在之前的樹木覆蓋恢復潛力地圖的基礎上，通過排除植樹可能弊大于利的區域（例如非森林和易發生火災的草原和稀樹草原）來加以完善。

該研究的主要作者、大自然保護協會的森林空間數據科學家庫爾特·費森邁爾表示，早期的地圖受到批評主要有三個原因：它們如何定義“森林”、數據質量以及缺乏確保人類和環境取得積極成果的保障措施。

“在開發我們的新地圖時，我們試圖應對這些批評，同時鞏固以前地圖的優勢，”他說。

他們得出的結論是，全球有1.95億公頃（4.82億英畝）的土地（相當于墨西哥的面積）可用于樹木恢復，這一數字比之前的估計少了71-92%。盡管如此，如果優先考慮“正確”的領域，它每年仍有潛力消除超過22億噸二氧化碳當量，約占2022年全球化石燃料和土地利用變化排放總量的5%。

在印度尼西亞的泰索尼羅國家公園內燃燒。圖片由Rhett A. Butler/Mongabay提供。

繪制正確的地點

為了創建他們的新地圖，費森邁爾和他的團隊審查了自2011年以來發布的89張不同比例的再造林地圖。他們部署了高分辨率的2020年土地覆蓋數據，僅包括天然適合封閉樹冠森林的區域。為了避免負面權衡，他們排除了農田、易發生火災的草原、積雪覆蓋的地形以及生態或社會風險較高的地區。

“所有擁有森林生態系統的國家都有機會再造林，包括熱帶、溫帶和北方森林生物群落，”費森邁爾說，并指出熱帶地區的重要性，因為那里的樹木能夠以最高的速度吸收二氧化碳。

費森邁爾補充說，在被確定為再造林熱點的1.95億公頃土地中，83%靠近現有森林，可以增強自然再生和生物多樣性。然而，只有9000萬公頃（2.22億英畝）符合所有社會保障標準，例如政治穩定、有保障的土地保有權以及對土地食物或燃料的依賴程度最低。

據費森邁爾稱，這些地區包括巴西、哥倫比亞、美國、加拿大和西歐的大片土地。

新工具“再造林中心”使決策者能夠探索全球熱點，直至國家或省級，并了解這些地區每年可以通過植樹或自然再生捕獲多少碳。該工具還根據不同的恢復目標呈現各種場景。

關于森林定義和恢復目標的辯論

該論文的研究結果與2019年由讓-弗朗索瓦·巴斯坦領導的一項研究截然不同，讓-弗朗索瓦·巴斯坦當時是蘇黎世聯邦理工學院克勞瑟實驗室的博士后研究員。該早期研究估計，全球樹木恢復機會有9億公頃（22.2億英畝）——比巴西還大——總共有可能儲存2050億噸二氧化碳當量。根據巴斯坦的論文，達到這一最大恢復潛力可以減少迄今為止大氣中相當一部分過剩碳，聯合國政府間氣候變化專門委員會（IPCC）估計碳量約為3000億噸。

再造林中心平臺，按國家/地區顯示全球再造林潛力（白色=低，深藍色=高），包括不同情景下的土地可用性和碳捕獲估計。圖片?：大自然保護協會。

然而，像巴斯坦這樣的研究因使用包括草地生態系統在內的森林的廣泛定義而面臨批評，在草原中植樹實際上可能會損害生物多樣性并損害生態系統服務，尤其是水資源供應。

“我們通過關注支持郁閉森林的生態系統來解決[此類]定義批評，”費森邁爾說?！拔覀儧]有在稀樹草原和其他自然樹木覆蓋稀疏的生態系統或野火頻繁發生的地方發現再造林的機會?！?/p>

巴斯坦目前是比利時列日大學農業與生物技術學院的生態學和遙感教授，他稱贊費森邁爾的研究是“非常有價值的貢獻”。但他補充說，他仍然支持對恢復潛力的更廣泛看法。

“我認為，重要的是要超越森林/非森林二分法，對生態系統有更具包容性的理解，”巴斯坦在一封電子郵件中告訴Mongabay?！斑@是我們在2019年的意圖，專注于樹木而不是森林[恢復潛力]，這仍然是我們的方向?！?/p>

巴斯坦繪制的2015年全球自然植被覆蓋率地圖，在火災和食草動物中位數情景下，每像素覆蓋率為目標，并單獨繪制了潛在樹木、矮小植被和裸露地面覆蓋的地圖。圖片由巴斯坦等人提供（2025）。

根據巴斯坦的說法，他們的團隊根據氣候和土壤參數繪制了包括草原在內的一系列生態系統中所有可以支持任何樹木覆蓋的土地。他說，限制性森林定義可能會將旱地和其他重要生態系統排除在恢復議程之外，例如非洲的綠色長城，那里促進植樹以對抗荒漠化和貧困。

“在一些地區，氣候和社會經濟條件的變化可能意味著過去的生態系統不再可行，這使得植樹造林成為一種潛在的實際選擇，”巴斯坦說。他補充說，減緩氣候不應該是自然恢復的唯一目標。

巴斯坦的最新研究最近也發表在《自然通訊》上，估計地球上43%的土地可以自然支持樹木，39%為灌木和草，以及18%為裸露地面。該研究還模擬了植被在不同的火災和放牧壓力下如何變化。

巴斯坦說，他的最新地圖不是確定再造林或造林熱點，而是通過提供對每個地區生態動態的見解來為土地利用規劃提供信息。

“最終，最好的方法因情況而異，應該反映當地利益相關者的需求和目標，”他說。

同樣，大自然保護協會的蘇珊·庫克-巴頓表示，他們的地圖并沒有規定再造林應該在哪里進行，而是規定在哪里“可以最大化收益并最大限度地減少權衡”。她補充說，“做好再造林至關重要。”

從地圖到現實

雖然地圖工具提供了寶貴的指導，但實地項目提供了對有效植樹方法的重要見解。一個著名的例子是巴拿馬的撒丁島實驗，這是國際樹木多樣性實驗網絡中最古老的實驗，該網絡探索人工林的碳封存、生物多樣性和生態系統功能。

該實驗于2001年在土地所有者同意的前牧場上建立，其設計包括種植一種、兩種、三種或五種本地樹種的地塊。最多樣化的地塊結合了快速、中等和緩慢生長的物種，模仿天然林的結構。

德國弗萊堡大學森林科學家兼講師弗洛里安·施納貝爾領導了撒丁島最近的一項研究，得出的結論是，與單一栽培相比，種植了五種樹種的人工林捕獲和儲存了更多的地上碳。研究結果于今年早些時候發表在《全球變化生物學》雜志上。

撒丁島實驗中有五種樹種的地塊。圖片由Florian Schnabel提供。

“物種豐富的森林在地上樹木生物量中捕獲的碳比單一特異性森林多57%，”施納貝爾在電子郵件中說，并指出這些生物多樣性更豐富的種植平均每年凈吸收每公頃5.7公噸二氧化碳當量。

“混交人工林可能是一種有效的氣候緩解策略，”施納貝爾說。

位置可能在這些結果中發揮了作用。撒丁島位于巴拿馬東部的一個熱帶生態區內，靠近剩余的天然林，為樹木生長和固碳提供了非常有利的條件。例如，在再造林中心地圖上，該地區被歸類為具有高氣候緩解潛力的地區。

再造林中心顯示出撒丁島所在的巴拿馬科隆區再造林對氣候緩解的巨大潛力。圖片?：大自然保護協會。

除了促進碳捕獲之外，施納貝爾的研究表明，種植多樣化的本地樹種可以增強生物多樣性和生態穩定性，從而增強對干擾的抵御能力。一些合著者還探索了如何設計再造林戰略，為土著人民和當地社區帶來環境和生計效益，特別是伊佩蒂·恩貝拉，一個生活在撒丁島附近集體擁有的土地上的土著社區。

撒丁島實驗中樹種多樣性的無人機視圖。圖片由馬蒂亞斯·昆茲提供。

撒丁島的實驗提供了一個重要的再造林教訓：如何種植森林與在哪里一樣重要。盡管如此，研究小組警告說，僅靠植樹并不能解決氣候變化。

施納貝爾說：“需要在撒丁島11公頃[27英畝]的人工林上生長一年的樹木，才能補償法蘭克福和巴拿馬城之間單程航班的排放量?！敝矘浯_實......而不是讓我們擺脫減少碳排放的迫切需求。

同樣，費森邁爾表示，種植新森林并不能替代保護現有森林。

“再造林可能是一個重要的恢復策略，”他說，“但最大的氣候效益來自保護現有森林中[儲存的]碳，包括年輕人和老年人。